Министерство сельского хозяйства и продовольствия

Российской Федерации

Департамент кадровой политики и образования

Волгоградская государственная сельскохозяйственная академия

Кафедра: «Эксплуатация машинно-тракторного парка»

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

к лабораторным работам по курсу

«АВТОМАТИКА»

Волгоград – 2008

Методические указания к лабораторным работам по курсу «Авто­матика» Сост. А.И. Ряднов, М.Т. Айтмуратов; Волгоградская с.-х. академия, Волгоград 2008. 34 с.

Даются описание и порядок проведения лабораторных работ, выполняемых студентами факультетов механизации сельского хозяй­ства, инженерно-педагогического и перерабатывающей технологии и товароведенья. Приводятся краткие теоретические сведения, позволяющие самостоятельно обрабатывать результаты эксперимента.

Лабораторная работа 1 изучение безынерционных звеньев

Перед началом ознакомления, с методическими указания­ми включите усилитель.

Цель работы — изучить назначение, виды, работу и свой­ства безынерционных звеньев; построить по эксперименталь­ным данным статическую характеристику звена и по ней определить его свойства.

Общие указания

Безынерционные звенья предназначены для безынерцион­ного пропорционального преобразования входной величины в К раз. Безынерционные звенья широко применяются в ав­томатических системах регулирования, контроля и защиты и описываются уравнением

Хвых = КХвх,

где К— коэффициент усиления.

Передаточная функция безынерционного звена полностью определяется коэффициентом усиления

W(p) = К.

Амплитудно-фазовая частотная характеристика, постро­енная в комплексных координатах, представляет собой точ­ку, лежащую на оси действительных чисел, с координатой равной коэффициенту усиления

W(iω)=R(ω) = k .

Амплитуда колебаний безынерционного звена не зависит от частоты, и при любых значениях частоты выходная величина всегда в К раз больше входной величины.

Амплитудная частотная характеристика представляет со­бой прямую линию, параллельную оси частот, отстоящую от нее на отрезок, равный коэффициенту усиления А(ω) = К.

Запаздывание колебаний по фазе для безынерционных звеньев не зависит от частоты и равно нулю. Поэтому фазо­вая частотная характеристика будет представлена линией, совпадающей с осью частот φ(ω) = 0.

Лабораторная установка для изучения безынерционных звеньев состоит из усилителя 8АНЧ-7М, датчика силы тя­жести, микроамперметра и набора разновесов. Датчик, предназначенный для преобразования воздействующей на него массы тела в электрический ток, состоит из балки рав­ного сопротивления, защемленной одним концом на штативе. На свободном конце балки укреплена на гибкой нити чаша для груза. К балке сверху и снизу наклеены два проволоч­ных тензопреобразователя, которые соединены по полумос­товой схеме и подключены к полумосту усилителя.

Под действием груза балка изгибается, сопротивление тензопреобразователей изменяется, в измерительной диаго­нали появляется ток. Так как сопротивление тензопреобра­зователей меняется незначительно, усилитель каждого ка­нала имеет 3 диапазона, что позволяет увеличить ток в нуж­ных пределах.

Порядок выполнения работы

1. Установите переключатель каналов в положение, соот­ветствующее номеру канала, к которому подключен датчик силы тяжести.

2. Переключатель миллиамперметра установите на от­метку «шл.». При этом к каналу будет подключен микроам­перметр, установленный рядом с усилителем. Отрегулируйте нуль.

3. Снимите статическую характеристику на III диапазоне. Для этого, добавляя гири из комплекта (начинайте с 50 г для III диапазона, 20 г для II и 5 г для I), каждый раз за­писывайте их массу и показания микроамперметра. Нагруз­ку ведите до 800—900 мА. После этого снимайте с чаши гири в обратном порядке и вновь записывайте показания микро­амперметра при разгрузке до 0.

4. Аналогичные показания снимите на II и I диапазонах усиления.

5. Постройте графики изменений силы тока от массы гирь для каждого диапазона усиления и определите коэффициен­ты усиления.

6. По точкам, не совпадающим с графиком статической характеристики, определите абсолютные и относительные ошибки для каждого диапазона усиления. Установите, как с увеличением коэффициента усиления меняется относитель­ная погрешность измерения.

Отчет о работе должен содержать результаты измерений, графики изменения силы тока в функции массы гирь, коэф­фициенты усиления и относительные погрешности для каж­дого диапазона, графики амплитудной, фазовой и амплитуд­но-фазовой частотных характеристик.